福建省宁德市博雅培文学校2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

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考试时间：75分钟 满分：100分
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是（ ）
A、牛顿通过多年的观测和精确的计算，得出了行星运动三大定律
B、卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，主要运动的实验方法是放大法
C、平抛运动的水平、竖直分运动不具有等时性的特点
D、做圆周运动的物体，其所受合力的方向一定指向圆心
2、风力发电正成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一，据统计，截至2021年底，福建省风电等能源占总发电量的58%。如图所示，风力发电机的叶片在风力作用下转动，叶片上分别有A、B、C三点，A点到转轴的距离是B点到转轴距离的两倍，A点和C点到转轴的距离相等。则（ ）
A、A点和B点的加速度大小相等 B、A点和B点的线速度大小相等
C、B点和C点的角速度大小相等 D、B点和C点的线速度大小相等

题2图 甲 题3图 乙
3、如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。t＝0时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正后方A处或旁边的B处，则（ ）
A、若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动
B、若磁铁固定在A处，小铁球将从零时刻开始向左做匀加速直线运动
C、若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动
D、若磁铁固定在B处，小铁球的轨迹可能如图乙中所示
4、如图所示，长度为L的竖直轻杆上端连着小球A（视为质点），轻杆的下端用铰链固接在水平地面上的O点，置于同一水平地面上的物体B恰好与A接触。在微小扰动下，轻杆向右倾倒，A、B脱离接触的瞬间，轻杆与地面的夹角为37°，且此时轻杆与A球间无弹力，重力加速度大小为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A、脱离接触的瞬间，A、B的速率之比为3：5 B、脱离接触的瞬间，B的速率为3gL5
C、A落地前瞬间的速率为3gL5 D、A、B的质量之比为27：25
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5、2022年6月5日，神舟十四号载人飞船采用自主快速交会模式，与天和核心舱成功对接。如图所示，飞船沿着圆轨道I运动，经过一系列操作后，从P点沿椭圆轨道Ⅱ运动到Q点，与处于圆轨道Ⅲ的天和核心舱对接。则（ ）
A、飞船在轨道I上经过P点的加速度小于在轨道II上经过P点的加速度
B、飞船从P点沿轨道Ⅱ飞向Q点过程中机械能保持不变
C、飞船在轨道I的机械能大于在轨道Ⅲ的机械能
D、若已知地球表面的重力加速度（不考虑地球自转）、飞船在轨道I的运行周期以及飞船的轨道高度，可以求得地球的半径。

题5图 题6图
6、如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0（未知）正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,不计空气阻力，则（ ）
A、若小球以最小位移到达斜面，则v0＝gt∙tanθ2 B、若小球垂直击中斜面，则v0＝gt∙tanθ2
C、若小球能击中斜面中点，则v0＝gt2tanθ D、若小球能击中斜面中点，则v0＝gttanθ
7、汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的v−1F图像，vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为2×103kg,下列说法正确的是（ ）
A、汽车从a到b持续的时间为20s B、汽车由b到c过程做匀加速直线运动
C、汽车额定功率为40kW D、汽车能够获得的最大速度为20m/s

题7图 甲 题8图 乙
8、如图甲所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球。小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中，绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A、圆周半径为2.0m B、小球质量为1kg
C、轻绳转至水平时拉力为45N D、小球通过最高点的速度为4m/s
二、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12-13为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9、（3分）如图为我国奥运会冠军刘诗颖某次投掷过程的标枪重心轨迹示意图。质量为m的标枪从A处由静止开始加速至B处时速度为v1，随后标枪被举高至C处，并以速度v2掷出；标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点D处时的速度为v3，已知A、B、C离地面高度分别为hA、hB、hC，重力加速度为g,忽略空气阻力。则从A到C过程中，运动员对标枪所做的功为___________________；在D点，重力的功率为__________。

10、（3分）小船在渡河过程中,小船在静水中的速度为v1，河水流速为v2，要使小船在过河中航行的位移最短，需满足v1______v2（填“大于”“等于”“小于”）；若要使小船渡河的时间最短，船头应____________（“偏向上游”或“垂直河岸”）。
11、（3分）（1）高速铁路弯道处，内轨比外轨_______（填“高”或“低”）。
（2）设某人在以速度为0.6c的飞船上打开一个光源，则飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为______。
12、（6分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
（1）由以上信息，可知a点_______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。
（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_______m/s2。
（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s。

题12图 甲 题13图 乙
13、（8分）某研究性学习小组设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。重物A和钩码B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，重物A上装有质量不计的遮光片，在定滑轮右侧挂上6个质量均为m的钩码，此时A、B刚好平衡保持静止。竖直标尺下端固定有光电门，固定重物A，记下此时遮光片在标尺上对准的位置。
（1）用刻度尺测量遮光片的宽度d,结果如图乙所示，由此可知d＝______mm。
（2）保持每次重物A释放的位置不变，将右侧的钩码移动n（n＝1，2，3，4，5，6）个放在重物A上面后，由静止释放重物A，测得遮光片遮光的时间为t,通过标尺测出重物A释放时遮光片离光电门的距离为h,当地的重力加速度大小为g,则重物A和所有钩码构成的系统重力势能的减小量ΔEp＝___________（用n、m、g、h等物理量符号表示），系统动能的增加量ΔEk＝_____________（用m、d、t等物理量符号表示）。以n为纵轴，1t2为横轴，若作出的图线为过原点的直线且图线的斜率等于________（用m、g、h、d等物理量符号表示），则可得出系统机械能守恒。
14、（10分）如图所示，正在斜坡上玩耍的小猴子遇到了危险，在高处的母猴纵身一跃去救小猴子，最终落在小猴子前面M点处。已知斜坡与水平面夹角θ＝25°，母猴跳离前的位置O点与M点的竖直高度h＝5m,母猴的初速度沿水平方向，落在M点时速度与斜坡夹角α＝28°，不计空气阻力，g取10m/s2。cs53º＝0.6，sin53º＝0.8，求：
（1）母猴在空中的运动时间；
（2）OM的水平距离。
15、(12分)2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，相信不远的将来，我们就能实现宇航员登陆火星。假设宇航员在火星表面做实验，将一个小球在离表面h高度处以初速度v0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为x。已知火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略空气阻力和火星自转影响。
（1）求火星表面附近的重力加速度g火；
（2）估算火星的质量M；
（3）假设“天问一号”绕火星运行的轨道为圆形轨道，线速度为v，求“天问一号”距离火星表面的高度h。
16、（15分）游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行。现简化为如甲图的模型，半径R的光滑竖直圆轨道，通过BC、CE平滑连接倾角为45°的斜轨道AB和减速直轨道EG。现有质量m的过山车，从高为h的A点静止下滑，经过BCDCE最终停在G点，过山车与轨道AB的动摩擦因数为µ，过山车可视为质点，且在BC、CE段所受的阻力可以忽略，重力加速度为g。求：
(1)过山车从斜轨道下滑后，进入圆轨道C点时的速度大小及受到轨道的作用力大小；
(2)要求过山车不脱离轨道做完整的圆周运动，设计的圆轨道半径R需满足什么条件；
(3)若过山车在水平减速直轨道EG直线滑行，其所受轨道摩擦力大小f与滑行距离s的关系如图乙所示，则减速直轨道EG的长度L为多少。